基于CPS的道路交叉場景環(huán)境感知與仿真研究.pdf

1、汽車保有量的逐年增加在便利人民生活的同時，城市交通特別是道路交叉場景下的擁堵及事故問題也日益制約著社會發(fā)展?，F(xiàn)階段車輛通行控制主要以固定配時方式為主，這在一定程度上可以有效減少駕駛?cè)藫屝袔淼慕煌〒矶潞褪鹿蕯?shù)量，但由于缺乏車與車、車與交通設(shè)施之間的環(huán)境互感知，信號燈不能根據(jù)車流量變化實時調(diào)整紅綠燈時間。信息物理融合系統(tǒng)(Cyber-Physical System，CPS)是計算、通信和控制過程高度集成的系統(tǒng)，通過在物理設(shè)備中嵌入傳感器和

2、通信設(shè)備，實現(xiàn)對外部環(huán)境的感知、可靠數(shù)據(jù)傳輸、智能信息處理，并通過反饋機(jī)制對物理過程實時控制。目前CPS正在智能交通控制與安全、先進(jìn)汽車系統(tǒng)領(lǐng)域開展廣泛的研究及應(yīng)用，這對于提高道路交通安全具有十分重要的意義。本文針對道路交叉場景下的車輛通行控制問題，基于CPS理論物理對象之間可以通信連接獲取實時狀態(tài)信息并進(jìn)行反饋控制的特點，主要研究以下內(nèi)容:
　　(1)以無信號燈交叉路口為研究對象，考慮到車輛搶行易導(dǎo)致交通事故發(fā)生的情況，提出一種

3、車輛智能協(xié)同通行控制方法。首先基于CPS理論設(shè)計方法的系統(tǒng)框架，其次分析車輛需要實時獲取的通行信息，并基于信息交互分析時-空沖突，最后設(shè)計車輛優(yōu)先級比較規(guī)則和速度控制算法，化解車輛的潛在沖突風(fēng)險，錯開不同車輛到達(dá)同一地點的時間。
　　(2)以有信號燈交叉路口為研究對象，針對固定配時方案的弊端，設(shè)計一種自適應(yīng)模糊通行控制策略。該方法首先設(shè)置信號燈的初始相位和周期，然后以綠燈方向車輛數(shù)量、剩余綠燈時間為輸入，綠燈影響因子為輸出建立一級